1.Автоматизация пп. Основные понятия и определения.

Автоматизация представляет собой высшую ступень развития машиностроительного и приборостроительного производства. Она позволяет добить резкого увеличения производительности труда при одновременном увеличении качества продукции. На приборостроительных предприятиях при неавтоматических процессах обработки вспомогательное время занимает 60-80 %, а иногда и больше. Такой большой процент объясняется малыми поверхностями обработки и сокращением времени. Следовательно, основной путь снижения времени – автоматизация техпроцессов.

Производственный процесс – комплекс мероприятий, с помощью которых осуществляется производство тех или иных машин, узлов, аппаратов и других изделий.

Основой производственного процесса является технологический процесс, т.е. часть производственного процесса, в ходе осуществления которого происходит изменение геометрических форм, размеров и физико-химических свойств предметов труда.

Технологические процессы получения конструкционных материалов, их обработки, сборки и контроля изделий определяет важнейшие показатели производства по составу и качеству выпускаемой продукции, масштабам выпуска, себестоимости продукции, фондоотдачи, эффективности капиталовложений, поэтому их называют основными процессами производства.

На ряду с техническими процессами, производственный процесс включает нетехнологические процессы: транспортные, погрузочно-разгрузочные, контрольно-испытательные, комплектовочные и другие. Основные производственные процессы делятся:

1. заготовительные 2обрабатывающие 3сборочные

Автоматизация производственных процессов–комплекс мероприятий по разработке новых, прогрессивных технологических и вспомогательных процессов и создания на их основе высокопроизводительного оборудования, осуществляемого технологические и вспомогательные процессы без участия человека.

3 ступени автоматизации:

1. частичная автоматизация, при котором дистанционное или автономное управление технологическими параметрами осуществляется на отдельных агрегатах, узлах и в процессах данного производства – это автоматизация рабочего цикла. На первой ступени автоматизации выполняются работы не выходящие за рамки отдельных машин. Поэтому, многооперационные производственные процессы реализуются посредством создания поточных линий, предметнозамкнутых участках, где основные техпроцессы выполняются на машинах полуавтоматах, которые располагаются в технологической последовательности. Процессы загрузки и съема изделий, их ориентация, а также межоперационное транспортирование, накопление изделий выполняется вручную или с помощью средств механизации.

2. комплексная автоматизация, при которой весь комплекс производственных операций, а также вспомогательные операции, осуществляется по заранее разработанным программам и режимам с помощью различных автоматических устройств, объединяемых общей системой управления. Вторая ступень охватывает решение таких задач: создание механического межстаночного транспортирования, изменение ориентации, накопление заделов, а также создание механизмов с-м маш. комп-ми.

3. полная автоматизация, завершающая ступень, при которой система автоматического управления выполняет без участия человека полный комплекс по автоматизации производственного процесса. На этом этапе создаются автоматические и автоматизированные цеха с охватом процессов межлинейного, межучастного транспортирования, автоматического складирования заготовок, деталей, сборочных узлов, а также готовых изделий.

В современной технике используется большое число разнообразных автоматических устройств и систем отличающиеся друг от друга принципами действия, схемными и конструктивными решениями. Эти устройства широко используются при автоматизации производственного процесса. Устройства: автоматизированная сигнализация, автоматический контроль и регулирование, автоматическая блокировка и защита, пуск и остановка, управление.

Устройство сигнализации предназначено для автоматического оповещения персонала в тех или иных случаях в управляемом объекте путем подачи звуков или светового сигнала.

Устройство контроля служит для получения информации о состоянии объекта и условий его работы.

Устройство регулирования предназначено для поддержания постоянного значения параметров, а также изменение их по заранее заданному и неизвестному закону.

Устройство автоматических блокировок и зашиты служат для предотвращения возможностей возникновения аварийных ситуаций в технических аппаратах и агрегатах.

Устройство пуска и остановки обеспечивает включение, остановку, реверс двигателей, приводов по заранее заданной программе.

Управление–осуществление совокупностей воздействий, возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшения функционирования упр-ых объекта в соответствии с программой или целью управления.

Классификация автоматического оборудования и техпроцессов.

Полуавтомат – такая единица оборудования, на котором без непосредственного участия человека осуществляется выполнение всех операций по непосредственному воздействию на предметы труда. Повторение операции обработки требует вмешательства человека.

Автомат – единица оборудования, которая без участия человека выполняет все работы для которых она предназначена. В автоматы человек лишь заполняет загрузочные устройства, налаживает автомат, контролирует обработку, меняет инструмент, удаляет отходы производства. Однако некоторые автоматы могут выполнять все эти операции автоматически.

Поточная линия – такой производственный участок, на котором изготовляется один или несколько видов изделий. При этом рабочие места (станки, рабочие машины, стенды), специализированные на одну или несколько операций расположены по ходу техпроцесса. Любая поточная линия характеризуется прямоточночтью. В механизированных поточных линиях большая часть операций выполняется механизмами, машинами и другими видами оборудования. Кроме того, в механизированных поточных линиях механизмы и процессы перемещения предметов труда в комплексно-механизированых поточных линиях все операции ПП выполняются механизмами, и даже операции перемещения предмета труда от одного рабочего места к другому.

Автоматичекская линия представляет собой группу станков автоматов, объединенных общими транспортными условиями с единым темпом и общей системой управления. На автомат линиях без участия человека в определенной технологической последовательности осуществляется комплекс операций ПП.

Комплексно-механизированный участок (цех, завод) –участок в котором все технологические процессы основного и вспомогательного устройств, транспортные, погрузочно-разгрузочные и складские работы, удаление отходов производства, уборка территории и помещений выполняют работники завода, использующие машины, механизмы и другие средства механизации.

Автоматизированный участок (цех, завод) – участок, в котором техпроцессы основного производства осуществляются с помощью автоматов или автоматических линий, а вспомогательные рабаты и процессы выполняются рабочими завода с использованием средств автоматизации.

Комплексно-автоматизированный участок (завод, цех) – участок, в котором выполнение основного и вспомогательного производства выполняется при помощи автоматического оборудования. Человек здесь выполняет функцию централизированного наблюдения за ходом техпроцесса, в некоторых случаях за человеком закрепляется операция регулирования.

Классификация техпроцессов.

С точки зрения пригодности техпроцесса к автоматизации и сложности осуществления, все процессы разбиваются на 2 основных и 2 переходных класса. К 1-му основному относятся процессы, которые требуют ориентации заготовки и характеризуется наличием обрабатывающего инструмента. Ко 2-му основному классу относят процессы, которые не требуют ориентации заготовки (детали) и характеризуется наличием обрабатываемого инструмента. Также можно отнести процессы, которые используют в качестве обрабатываемого инструмента рабочую среду.

К 1-му переходному классу относятся процессы, которые требуют ориентации заготовки, но инструмент отсутствует, а роль его выполняет рабочая среда. Ко 2-му переходному классу относят процессы, которые не требуют ориентации заготовки, но в них участвует обрабатывающий инструмент.

К процессам 1-ого основного класса относят: обработка резанием, давление, сборка, контроль (здесь вместо обрабатываемого инструмента используют инструмент сборки или измерительный инструмент).

К процессам 1-ого переходного класса: процессы нанесения местных покрытий, процессы местного намагничивания, контроля поверхности, процесс маркировки.

К процессам 2-ого основного: термическая обработка, мойка, сушка, галтовка, гальванические процессы.

К процессам 2-ого переходного: процессы производства деталей из пресс-порошков, производство металлокерамических, керамических деталей.

Автоматизировать процессы, относящиеся ко 2-му основному и переходному классам значительно легче и, как правило, на производствах они автоматизированы.

2. Классификация рабочих машин

Рабочие машины автоматического производства по степени непрерывности разбивают на: дискретные, непрерывные и квазинепрерывные.

Машины дискретного действия требуют остановки предмета труда на рабочие позиции на период выполнения рабочего процесса. Производительность таких машин равна

Где: - машинное время

- время холостого хода

- время фиксации зажима

- время разжима и расфиксации

- время транспортирования с позиции на позицию.

Машины непрерывного действия характеризуются тем, что орудия труда занимают заданные им положения, а предмет труда непрерывно движется в процессе обработки. Производительность таких машин:

- расстояние между заготовками

- скорость технологического движения

- размер заготовки в направлении её движения

- расстояние между заготовками, если процесс осуществляется при перемещении заготовки мимо инструмента по одной штуке.

Машины квазинепрерывного действия характеризуются тем, что предмет и орудие труда непрерывно перемещаются. Производительность таких машин

- скорость транспортного движения.

Рис.1.1. Схемы дискретных (а), непрерывных (б) и квазинепрерывных (в) технологических машин

Q- производительность машин. Тц — время цикла; t_м — машинное время; t_х -— время холо­стого хода; tз —время фиксации и зажима; tо —время освобо­ждения (разжима и расфиксации); tтр —время транспортирования.

vт — скорость технологического движения; l — размер заго­товки (детали), измеренный в направлении ее движения; а — расстояние между двумя заготовками (деталями).

В квазинепрерывных системах скорость транспортного и технологического движения могут быть независимы друг от друга.

Наибольшую точность обработки дают машины дискретного действия, наименьшую – квазинепрерывные.

По степени участия человека в процессе обработки все машины делятся:

-циклические

-рефлекторные (ациклические)

-самонастраивающиеся

Циклические автоматические машины или системы машин выполняют процесс по жестко заданной программе. За человеком в этих машинах остаются функции контроля, наблюдения, регулирования и программирования производственного процесса.

Рефлекторные – такие машины, управление и контроль за ходом ПП осуществляется в соответствии с заданной постоянной программой. При этом человек освобождается от функции управления и от контроля качества. Изменение программы осуществляется человеком.

Самонастраивающиеся – машины, у которых по заданным конечным параметрам производственного процесса и в зависимости от совокупности условий автономности изыскивается и производится необходимое управление процессом. Здесь человек освобождается от программирования. Работа этих машин связана с применением вычислительной техники и устройств для управления и контроля.